JP3280806B2 - Fluidic flow meter - Google Patents

Fluidic flow meter

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JP3280806B2
JP3280806B2 JP24202994A JP24202994A JP3280806B2 JP 3280806 B2 JP3280806 B2 JP 3280806B2 JP 24202994 A JP24202994 A JP 24202994A JP 24202994 A JP24202994 A JP 24202994A JP 3280806 B2 JP3280806 B2 JP 3280806B2
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fluid
flow meter
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pulsation
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繁憲 岡村
廣一 神田
政信 波元
尚志 一色
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
Aichi Tokei Denki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流体の流れの中に配置
したターゲットにより、左右に分流した流れの圧力振動
の周波数を計測することにより、流体の流量を計測する
フルイディック式流量計に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluidic flow meter for measuring the flow rate of a fluid by measuring the frequency of pressure oscillation of a flow diverted right and left by a target disposed in the flow of the fluid. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、都市ガスの流量の計測は、機械式
の膜式ガスメータが広く使用されている。しかし、膜式
ガスメータは、大きく、デザインも古いイメージであ
り、コストも高く問題があるため、膜式ガスメータに代
わるガスメータとして、フルイディック式流量計の開発
が進められている。ここで、従来のフルイディック式流
量計の原理を説明する。はじめに、フルイディック式流
量計の構成を説明する。図11に示すように、ノズル1
01から流入した流体Fの流れの中に、ターゲット10
2が配置されている。ターゲット102の左右に、右サ
イドウォール107と左サイドウォール108が配置さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for measuring the flow rate of city gas, a mechanical membrane gas meter has been widely used. However, the membrane gas meter has a large image, an old design image, and a high cost. Therefore, a fluid meter is being developed as a gas meter to replace the membrane gas meter. Here, the principle of the conventional fluidic flow meter will be described. First, the configuration of the fluidic flow meter will be described. As shown in FIG.
01 in the flow of the fluid F flowing from
2 are arranged. A right sidewall 107 and a left sidewall 108 are disposed on the left and right of the target 102.

【0003】フルイディック式流量計では、流体Fは図
8と図9に示すように、ターゲット102の左右に交互
に流れることが知られている。分流された流体F1,F
2の流れの衝突する位置にリターンガイド103が配置
されている。そして、右側に分流された流体F1がリタ
ーンガイド103に衝突する位置に右差圧検出センサ1
04が取り付けられ、左側に分流された流体F2がリタ
ーンガイド103に衝突する位置に左差圧検出センサ1
05が取り付けられている。フルイディック式流量計で
は、流体Fが左右に交互に流れることにより、差圧検出
センサ104,105では、周期的な微小圧力変化が生
じる。そして、この微小圧力変化の周波数は、図11に
示すように、ガスの流量に比例している。フルイディッ
ク式流量計は、この微小圧力変化の周波数を検出するこ
とにより、流量を計測するものである。
In a fluidic type flow meter, it is known that the fluid F flows alternately to the right and left of the target 102 as shown in FIGS. Divided fluids F1 and F
The return guide 103 is arranged at a position where the two flows collide. The right differential pressure detecting sensor 1 is located at a position where the fluid F1 diverted to the right collides with the return guide 103.
04 is attached, and the left differential pressure detection sensor 1 is located at a position where the fluid F2 diverted to the left collides with the return guide 103.
05 is attached. In the fluidic type flow meter, the fluid F alternately flows to the left and right, so that a periodic minute pressure change occurs in the differential pressure detection sensors 104 and 105. The frequency of the minute pressure change is proportional to the gas flow rate as shown in FIG. The fluidic flow meter measures the flow rate by detecting the frequency of the minute pressure change.

【0004】フルイディック式流量計の計測用ノズルの
形状は、図10に示すように、断面が長方形状であり実
験的にアスペクト比として、最適値が求められている。
ガスメータとしては、例えば、幅Wc=3.8mm、高
さHc=38mmの全流式計測用ノズルが使用されてい
る。一方、フルイディック式流量計の計測範囲は、6号
ガスメータで3〜6000リットル/時であり、計測で
きる流量が限られているため、ガスメータ等で大きい流
量を計測することができなかった。そのため、本出願人
らは、特開平6−74798号公報において、バイパス
通路を設けることを提案している。すなわち、計測する
流量に応じて、バイパス通路の断面積の異なる複数種類
のフルイディック式流量計を製作し、その中から適切な
フルイディック式流量計を選択し、使用していた。
As shown in FIG. 10, the shape of the measuring nozzle of the fluidic flow meter has a rectangular cross section, and an optimum value is experimentally determined as the aspect ratio.
As the gas meter, for example, a full-flow measurement nozzle having a width Wc = 3.8 mm and a height Hc = 38 mm is used. On the other hand, the measurement range of the fluidic flow meter is 3 to 6000 liters / hour with a No. 6 gas meter, and the flow rate that can be measured is limited, so that a large flow rate cannot be measured with a gas meter or the like. Therefore, the present applicants have proposed in JP-A-6-74798 to provide a bypass passage. That is, a plurality of types of fluidic flowmeters having different cross-sectional areas of the bypass passage according to the flow rate to be measured have been manufactured, and an appropriate fluidic flowmeter has been selected and used from among them.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フルイディック式流量計には、次のような問題があっ
た。 (1)従来のフルイディック式流量計では、流体に脈動
が発生したときに、その脈動の周波数が、フルイディッ
ク式流量計で発生させている圧力振動の周波数のn倍
(nは整数)である場合、または1/n倍(nは整数)
である場合には、フルイディック式流量計で本来発生す
る圧力振動に、脈動により発生した振動が重畳されるた
め、周波数計測を行ったときに、本来発生すべき圧力振
動の周波数スペクトラムが、脈動による周波数スペクト
ラムにより変化させられるため、フルイディック式流量
計の流量計測に誤差が生じてしまう。
However, the conventional fluidic type flow meter has the following problems. (1) In the conventional fluidic flow meter, when a pulsation occurs in the fluid, the frequency of the pulsation is n times (n is an integer) the frequency of the pressure vibration generated by the fluidic flow meter. In some cases, or 1 / n times (n is an integer)
In the case of, the vibration generated by the pulsation is superimposed on the pressure vibration originally generated by the fluidic flow meter, so that when the frequency is measured, the frequency spectrum of the pressure vibration to be originally generated becomes the pulsation Therefore, an error occurs in the flow rate measurement of the fluidic flow meter.

【0006】例えば、フルイディック式流量計をガスメ
ータとして使用する場合、ガスメータの上流に、発電用
または冷暖房用のガスエンジンヒートポンプが付設され
ていると、従来の全流式フルイディック式流量計では、
ガスエンジンヒートポンプにより発生する脈動の周波数
6〜21Hzが、フルイディック式流量計で計測するガ
ス流量により発生する圧力振動とほぼ同じであるため、
ガスエンジンヒートポンプが駆動されると、フルイディ
ック式流量計の計測値に誤差が生じる問題があった。図
7に、圧力変動耐性を示す。すなわち、横軸に周波数を
示し、縦軸に流量の許容誤差であるプラスマイナス2.
5%を発生するときの脈動の大きさを示す。従って、図
7では、グラフが上にいく程脈動に対して誤差が少ない
ことを示している。そして、全流式のフルイディック式
流量計では、Dに示すように、ガスエンジンヒートポン
プにより発生する脈動周波数6〜21Hzのとき、許容
可能な圧力変動は、ほぼ5mmH2Oしかないのであ
る。
For example, when a fluidic type flow meter is used as a gas meter, if a gas engine heat pump for power generation or cooling / heating is provided upstream of the gas meter, the conventional full-flow type fluidic flow meter has the following problems.
Since the frequency of pulsation 6 to 21 Hz generated by the gas engine heat pump is almost the same as the pressure vibration generated by the gas flow rate measured by the fluidic flow meter,
When the gas engine heat pump is driven, there is a problem that an error occurs in the measured value of the fluidic flow meter. FIG. 7 shows the pressure fluctuation resistance. That is, the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the allowable error of the flow rate.
The magnitude of the pulsation when generating 5% is shown. Therefore, FIG. 7 shows that the error is smaller with respect to the pulsation as the graph goes upward. Then, in the full-flow type fluid flow meter, as shown in D, when the pulsation frequency generated by the gas engine heat pump is 6 to 21 Hz, the allowable pressure fluctuation is only about 5 mmH 2 O.

【0007】(2)上記(1)で説明した問題に関して
は、特開平6−74798号公報には全く開示されてお
らず、また示唆もされていない。しかし、仕切板を設け
バイパス通路を設置した場合でも、(1)の問題は同様
に発生する問題である。
(2) The problem described in the above (1) is not disclosed at all in JP-A-6-74798, nor is it suggested. However, even when a partition plate is provided and a bypass passage is provided, the problem (1) similarly occurs.

【0008】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、流体に脈動が発生した場合でも
計測に影響の少ないフルイディック式流量計を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a fluidic flow meter which has little influence on measurement even when pulsation occurs in a fluid.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、 (1)本発明のフルイディック式流量計は、計測用ノズ
ルの下流に配置され、流体を左右に分流して流体に圧力
振動を発生させるターゲットと、ターゲットにより分流
された流体の圧力を計測する圧電素子と、圧電素子によ
り計測した流体の圧力振動の周波数より流速を算定する
流速算定手段とを有し、脈動が発生する流体の流量を計
測するフルイディック式流量計であって、計測用ノズル
の上流にあって、流体をフルイディック素子が形成され
た流量計測部とバイパス通路とに分割する仕切板を有
し、計測ノズルを流れる流体により発生する前記圧力振
動が、脈動の周波数の整数倍、または整数分の1倍と一
致しないように、バイパス通路の入口面積と計測用ノズ
ルの入口面積との比が決定されている。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, (1) The fluidic type flow meter of the present invention is arranged downstream of a measurement nozzle, divides a fluid to the left and right, and applies pressure to the fluid. A target for generating vibration, a piezoelectric element for measuring the pressure of the fluid diverted by the target, and a flow velocity calculating means for calculating the flow velocity from the frequency of the pressure vibration of the fluid measured by the piezoelectric element, and pulsation is generated A fluidic flow meter for measuring the flow rate of a fluid, comprising a partition plate that is located upstream of a measurement nozzle and divides the fluid into a flow rate measurement unit having a fluidic element formed therein and a bypass passage. The entrance area of the bypass passage and the entrance area of the measurement nozzle so that the pressure oscillation generated by the fluid flowing through the nozzle does not coincide with an integral multiple or a fraction of the frequency of the pulsation. And the ratio has been determined.

【0010】また、本発明のフルイディック式流量計
は、上記のものにおいて、前記脈動の発生源がガスエン
ジンヒートポンプであって、その脈動の周波数が6Hz
以上21Hz以下であることを特徴とする。また、本発
明のフルイディック式流量計は、上記のものにおいて、
前記計測用ノズルの高さが前記バイパス通路の高さの2
倍以上あり、前記バイパス通路の幅が前記計測用ノズル
の幅の2倍以上あることを特徴とする。また、本発明の
フルイディック式流量計は、上記のものにおいて、前記
計測用ノズルが、幅3.2mm、高さ22mmであり、
前記バイパスノズルが、幅11.5mm以上、高さ9m
mであることを特徴とする。
In the fluidic flow meter according to the present invention, the pulsation source is a gas engine heat pump, and the pulsation frequency is 6 Hz.
The frequency is not less than 21 Hz or less. Further, the fluidic flow meter of the present invention, in the above,
The height of the measuring nozzle is 2 of the height of the bypass passage.
The width of the bypass passage is twice or more the width of the measurement nozzle. Further, in the fluidic flow meter according to the present invention, in the above-mentioned configuration, the measuring nozzle has a width of 3.2 mm and a height of 22 mm,
The bypass nozzle has a width of 11.5 mm or more and a height of 9 m.
m.

【0011】[0011]

【作用】上記構成を有する本発明のフルイディック式流
量計の仕切板は、流体を分流して、一方を流量計測部に
流し、他方をバイパス通路に流す。流量計測部の入口に
ある計測用ノズルは、ターゲットに向けて流体を噴出す
る。ターゲットは、計測用ノズルから噴出した流体を左
右に交互に流して流体に圧力振動を発生させる。圧電素
子は、ターゲットの左右での圧力の差圧を測定すること
により、流体に発生した圧力振動を測定する。流速算定
手段は、圧電素子により計測した流体の圧力振動の周波
数分析を行い、その周波数より流速を算定する。一方、
仕切板によりバイパス通路に分流された流体は、バイパ
ス通路に入り、合流口で、計測用ノズル側に別れた流体
と合流する。
The partition plate of the fluidic type flow meter according to the present invention having the above-described structure divides the fluid, flows one of the fluids into the flow measuring section, and the other through the bypass passage. A measurement nozzle at the inlet of the flow measurement unit ejects a fluid toward the target. The target causes the fluid ejected from the measurement nozzle to flow alternately to the left and right to generate pressure oscillation in the fluid. The piezoelectric element measures the pressure vibration generated in the fluid by measuring the pressure difference between the pressure on the left and the right of the target. The flow velocity calculating means performs frequency analysis of the pressure vibration of the fluid measured by the piezoelectric element, and calculates the flow velocity from the frequency. on the other hand,
The fluid diverted into the bypass passage by the partition plate enters the bypass passage, and merges with the fluid separated on the measurement nozzle side at the junction.

【0012】フルイディック式流量計の上流にガスエン
ジンヒートポンプが付設され、稼働されている場合、フ
ルイディック式流量計に流れる流体に、6Hz以上21
Hz以下の周波数の脈動が発生する。しかし、本発明の
フルイディック式流量計は、前記計測用ノズルの高さが
前記バイパス通路の高さの2倍以上あり、前記計測用ノ
ズルの幅が前記バイパス通路の幅の2倍以上あり、さら
に、前記計測用ノズルが、幅3.2mm、高さ22mm
であり、前記バイパスノズルが、幅11.5mm以上、
高さ9mmであるので、フルイディック式流量計で発生
される圧力振動の周波数が、6Hz〜21Hzの周波数
の整数倍、または整数倍分の1の値と一致しないため、
フルイディック式流量計に誤差を生じることがない。
When a gas engine heat pump is provided upstream of the fluidic flow meter and is operated, the fluid flowing through the fluidic flow meter has a frequency of 6 Hz or more.
A pulsation of a frequency below Hz is generated. However, in the fluidic flow meter of the present invention, the height of the measurement nozzle is at least twice the height of the bypass passage, and the width of the measurement nozzle is at least twice the width of the bypass passage, Further, the measuring nozzle has a width of 3.2 mm and a height of 22 mm.
Wherein the bypass nozzle has a width of 11.5 mm or more;
Since the height is 9 mm, the frequency of the pressure vibration generated by the fluidic flow meter does not match the integral multiple of the frequency of 6 Hz to 21 Hz or a value that is a fraction of the integral multiple.
No errors occur in the fluidic flow meter.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の一実施例であるフルイディッ
ク式流量計について図面を参照して詳細に説明する。図
1に流量計本体19の側面図を示し、図3に底面図、図
2に平面図を示す。図1に示すように、流量計本体19
は、仕切板35により上下に分割されている。仕切板3
5の上側(図中右側)には、図2に示すようにバイパス
通路36が形成され、仕切板35の下側(図中左側)に
は、図3に示すように流量計部37が形成されている。
また、計測用ノズル11の左側には、リゲイン網29に
仕切られることにより、フローセンサ用入口38が形成
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a fluidic flow meter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side view of the flowmeter main body 19, FIG. 3 shows a bottom view, and FIG. 2 shows a plan view. As shown in FIG.
Is vertically divided by a partition plate 35. Partition plate 3
5, a bypass passage 36 is formed on the upper side (right side in the figure) as shown in FIG. 2, and a flow meter section 37 is formed on the lower side (left side in the figure) as shown in FIG. Have been.
On the left side of the measurement nozzle 11, a flow sensor inlet 38 is formed by being partitioned by a regain network 29.

【0014】次に、流量計部37の構成を図3により説
明する。図3は、図1を左側から見た底面図である。計
測用ノズル11の流路の延長上に、第一ターゲット12
が配置されている。第一ターゲット12は、ハート形状
をしており、凹部が上流側にくるように配置されてい
る。第一ターゲット12の左側には、左サイドウォール
18が配置され、右側には、右サイドウォール17が配
置されている。また、第一ターゲット12の下流には、
第二ターゲット16が配置されている。また、計測用ノ
ズル11の下面にリゲイン網29が取り付けられてい
る。本実施例では、リゲイン網29として、線径0.1
8mm、50メッシュの金網を使用している。リゲイン
網29は、流量計部37とフローセンサ用入口38とを
分離するためのものである。
Next, the configuration of the flow meter section 37 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a bottom view of FIG. 1 as viewed from the left side. On the extension of the flow path of the measurement nozzle 11, the first target 12
Is arranged. The first target 12 has a heart shape, and is arranged such that the concave portion is located on the upstream side. On the left side of the first target 12, a left side wall 18 is arranged, and on the right side, a right side wall 17 is arranged. Also, downstream of the first target 12,
The second target 16 is arranged. A regain net 29 is attached to the lower surface of the measurement nozzle 11. In this embodiment, the regain network 29 has a wire diameter of 0.1.
An 8 mm, 50 mesh wire mesh is used. The regain network 29 is for separating the flow meter section 37 from the flow sensor inlet 38.

【0015】フルイディック式流量計では、流体Fは、
第一ターゲット12及び第二ターゲット16の左右に交
互に流れることが知られている。分流された流体の流れ
F1,F2の衝突する位置にリターンガイド13が配置
されている。そして、計測用ノズル11の下流端の両側
に右差圧検出センサ14と左差圧検出センサ15が取り
付けられている。フルイディック式流量計では、流体F
が左右に交互に流れるため、圧電素子である右差圧検出
センサ14と左差圧検出センサ15の差圧を取ることに
より、周期的な微小圧力変化が計測される。そして、こ
の微小圧力変化の周波数は、ガスの流量に比例している
ことが知られている。フルイディック式流量計は、この
微小圧力変化の周波数を検出することにより、流量を計
測するものである。
In a fluidic flow meter, the fluid F is
It is known that the first target 12 and the second target 16 alternately flow to the left and right. The return guide 13 is disposed at a position where the divided fluid flows F1 and F2 collide with each other. A right differential pressure detection sensor 14 and a left differential pressure detection sensor 15 are attached to both sides of the downstream end of the measurement nozzle 11. In the fluidic flow meter, the fluid F
Flow alternately to the left and right, and by taking the differential pressure between the right differential pressure detection sensor 14 and the left differential pressure detection sensor 15 that are piezoelectric elements, a periodic minute pressure change is measured. It is known that the frequency of the minute pressure change is proportional to the gas flow rate. The fluidic flow meter measures the flow rate by detecting the frequency of the minute pressure change.

【0016】計測用ノズル11及びバイパス通路入口2
0の断面形状を、図4に図3の矢印方向から見たZZ断
面図で示す。本実施例では、計測用ノズルは、幅W1=
3.2mm、高さH1=22mmである。この値は、実
験により求めたアスペクト比の最適値を使用している。
また、バイパス通路入口20は、W2=30mm、高さ
H2=9mmである。また、別の実施例では、W2とし
て、18mm,11.5mmを採用している。次に、バ
イパス通路36について、図2及び図6により説明す
る。図2は、図1を右から見た平面図である。仕切板3
5の入口部の両端に、バイパス通路入口20を形成する
一対の側板28が形成されている。また、バイパス通路
36の終端部には、合流口22が形成されている。
Measuring nozzle 11 and bypass passage inlet 2
FIG. 4 shows a cross-sectional shape taken along the line ZZ in FIG. In this embodiment, the measurement nozzle has a width W1 =
3.2 mm, height H1 = 22 mm. As this value, an optimum value of the aspect ratio obtained by an experiment is used.
The bypass passage entrance 20 has W2 = 30 mm and a height H2 = 9 mm. In another embodiment, 18 mm and 11.5 mm are adopted as W2. Next, the bypass passage 36 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 as viewed from the right. Partition plate 3
A pair of side plates 28 forming the bypass passage entrance 20 are formed at both ends of the entrance section 5. The junction 22 is formed at the end of the bypass passage 36.

【0017】以上構成を説明した流量計本体19は、図
6に分解斜視図で示すように、メータ本体31の流量計
取付部30に取り付けられる。流量計取付部30に流量
計本体19が取り付けられた状態を図5に示す。また、
メータ本体31には、流体入力ポート32と流体出力ポ
ート33とが設けられている。計測する流体は、流体入
力ポート32からメータ本体31に入って、すべて流体
出力ポート33から流出する。流体入力ポート32から
流入した流体Fは、流速分布を平均化するための整流室
40,41を通過した後、流量計取付部30に取り付け
られた流量計本体19に流入する。
The flowmeter main body 19 described above is mounted on a flowmeter mounting portion 30 of a meter main body 31, as shown in an exploded perspective view in FIG. FIG. 5 shows a state where the flowmeter main body 19 is mounted on the flowmeter mounting portion 30. Also,
The meter main body 31 is provided with a fluid input port 32 and a fluid output port 33. The fluid to be measured enters the meter main body 31 from the fluid input port 32 and all flows out from the fluid output port 33. The fluid F flowing from the fluid input port 32 flows through the flow regulating chambers 40 and 41 for averaging the flow velocity distribution, and then flows into the flow meter main body 19 attached to the flow meter mounting portion 30.

【0018】次に、上記説明した構成を有するフルイデ
ィック式流量計の作用を説明する。流量計本体19に流
入した流体Fは、仕切板35及びリゲイン網29によ
り、バイパス通路36へ流れる流体、流量計部37へ流
れる流体、及びフローセンサ用入口38へ流れる流体に
分流される。始めに流量計部37へ流れた流体について
説明する。計測用ノズル11は、第一ターゲット12及
び第二ターゲット16に向けて流体を噴出する。第一タ
ーゲット12及び第二ターゲット16は、計測用ノズル
11から噴出した流体を左側F2と、右側F1とに交互
に流す。これにより、流体の圧力を定点で観測すれば、
流体の圧力振動が発生している。計測用ノズル11の出
口両側に設置された右差圧検出センサ14及び左差圧検
出センサ15により、計測用ノズル11の出口両側で発
生する差圧を測定することにより、流体に発生した圧力
振動を測定している。そして、図示しない流速算定手段
であるマイコンにより、右差圧検出センサ14と左差圧
検出センサ15により計測した流体の圧力振動の周波数
分析を行い、求めた周波数より流速を算定している。
Next, the operation of the fluidic flow meter having the above-described configuration will be described. The fluid F flowing into the flowmeter main body 19 is divided into a fluid flowing to the bypass passage 36, a fluid flowing to the flowmeter section 37, and a fluid flowing to the flow sensor inlet 38 by the partition plate 35 and the regain network 29. First, the fluid flowing to the flowmeter unit 37 will be described. The measurement nozzle 11 ejects a fluid toward the first target 12 and the second target 16. The first target 12 and the second target 16 alternately flow the fluid ejected from the measurement nozzle 11 to the left side F2 and the right side F1. By observing the fluid pressure at a fixed point,
Fluid pressure oscillation is occurring. By measuring the differential pressure generated on both sides of the outlet of the measurement nozzle 11 by the right differential pressure detection sensor 14 and the left differential pressure detection sensor 15 installed on both sides of the exit of the measurement nozzle 11, the pressure vibration generated in the fluid is measured. Is measured. The microcomputer, which is a flow rate calculating means (not shown), analyzes the frequency of the pressure oscillation of the fluid measured by the right differential pressure detecting sensor 14 and the left differential pressure detecting sensor 15, and calculates the flow velocity from the obtained frequency.

【0019】次に、フローセンサ用入口38へ流れた流
体について説明する。フルイディック式流量計の実用計
測範囲は、300〜6000リットル/hである。この
ため、小流量の3〜300リットル/hにおいては、フ
ローセンサ用入口38に取り付けた図示しない熱線式流
量計であるICフローセンサにより流量計測を行ってい
る。全ての領域でICフローセンサによる流量計測を行
うことをしていないのは、熱線式流量計であるため、消
費電力が大きく、リチウム電池1本で10年間の電源を
供給しようとするガスメータでは、できるだけ消費電力
の小さいフルイディック式流量計に切り替える必要があ
るからである。
Next, the fluid flowing to the flow sensor inlet 38 will be described. The practical measurement range of the fluidic flow meter is 300 to 6000 liter / h. For this reason, at a small flow rate of 3 to 300 l / h, the flow rate is measured by an IC flow sensor, which is a hot wire flow meter (not shown) attached to the flow sensor inlet 38. It is a hot wire type flow meter that does not measure the flow rate with the IC flow sensor in all areas, so the power consumption is large, and in a gas meter that intends to supply power for 10 years with one lithium battery, This is because it is necessary to switch to a fluidic flow meter that consumes as little power as possible.

【0020】一方、仕切板によりバイパス通路36に分
流された流体は、合流口22で、計測用ノズル11側に
別れた流体と合流する。ここで、流量計部37に分流さ
れる流量は、計測用ノズル11の入口面積形状、及びバ
イパス通路入口20の断面形状により決まる。そして、
バイパス通路入口20の幅W2を本実施例のように、W
2=30mm,18mm,11.5mmとすることによ
り、流量計部37に分流された流体により発生する圧力
振動を、ガスエンジンヒートポンプで発生する脈動の周
波数6〜21Hzと一致しなくすることができること
が、実験により確認されている。
On the other hand, the fluid diverted to the bypass passage 36 by the partition plate merges with the fluid separated on the measurement nozzle 11 side at the junction 22. Here, the flow rate divided into the flow meter unit 37 is determined by the shape of the entrance area of the measurement nozzle 11 and the cross-sectional shape of the bypass passage entrance 20. And
The width W2 of the bypass passage entrance 20 is set to W
By setting 2 = 30 mm, 18 mm, and 11.5 mm, the pressure vibration generated by the fluid diverted to the flow meter unit 37 can be made not to coincide with the pulsation frequency of 6 to 21 Hz generated by the gas engine heat pump. Has been confirmed by experiments.

【0021】すなわち、図7に、圧力変動耐性を示す。
横軸に周波数を示し、縦軸に流量の許容誤差であるプラ
スマイナス2.5%を発生するときの脈動の大きさを示
す。従って、図7では、グラフが上にいく程脈動に対し
て誤差が少ないことを示している。そして、本実施例の
W2=30mmのフルイディック式流量計では、Aに示
すように、ガスエンジンヒートポンプにより発生する脈
動周波数6〜21Hzのとき、許容可能な圧力変動は、
全流式の約倍以上の値となっている。同様に、本実施例
のW2=18mm,11.5mmのフルイディック式流
量計では、B,Cに示すように、ガスエンジンヒートポ
ンプにより発生する脈動周波数6〜21Hzのとき、許
容可能な圧力変動は、全流式の約倍以上の値となってい
る。
That is, FIG. 7 shows pressure fluctuation resistance.
The horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the magnitude of the pulsation when the allowable error of the flow rate is ± 2.5%. Therefore, FIG. 7 shows that the error is smaller with respect to the pulsation as the graph goes upward. Then, in the fluidic flow meter of W2 = 30 mm of the present embodiment, as shown in A, when the pulsation frequency generated by the gas engine heat pump is 6 to 21 Hz, the allowable pressure fluctuation is:
The value is more than about twice that of the full flow type. Similarly, in the fluidic flow meter of W2 = 18 mm and 11.5 mm of the present embodiment, as shown in B and C, when the pulsation frequency generated by the gas engine heat pump is 6 to 21 Hz, the allowable pressure fluctuation is , Which is more than twice the value of the full-flow type.

【0022】以上詳細に説明したように、本実施例のフ
ルイディック式流量計によれば、計測用ノズル11の上
流にあって、流体をフルイディック素子が形成された流
量計測部37とバイパス通路36とに分割する仕切板3
5を有し、計測ノズル11を流れる流体により発生する
圧力振動が、フルイディック式流量計の上流に設けられ
たガスエンジンヒートポンプで発生する脈動の周波数6
〜21Hzの整数倍、または整数分の1倍と一致しない
ように、バイパス通路の入口面積と計測用ノズルの入口
面積との比が決定されているので、ガスエンジンヒート
ポンプにより流体に脈動が発生しても、フルイディック
式流量計で発生する圧力振動は影響を受けることがな
く、フルイディック式流量計で誤差を生じることがな
い。
As described in detail above, according to the fluidic type flow meter of the present embodiment, the fluid is supplied to the flow rate measuring section 37 having the fluidic element and the bypass passage upstream of the measuring nozzle 11. Partition plate 3 divided into 36
The pressure oscillation generated by the fluid flowing through the measurement nozzle 11 has a pulsation frequency 6 generated by a gas engine heat pump provided upstream of the fluidic flow meter.
Since the ratio between the entrance area of the bypass passage and the entrance area of the measurement nozzle is determined so as not to be equal to an integral multiple of 1 to 21 Hz or a fraction of an integral number, pulsation occurs in the fluid by the gas engine heat pump. However, the pressure vibration generated in the fluidic flow meter is not affected, and no error occurs in the fluidic flow meter.

【0023】本実施例のフルイディック式流量計は、計
測用ノズル11の高さH1=22mmがバイパス通路入
口20の高さH2=9mmの2倍以上あり、バイパス通
路入口20の幅H2=30mm,18mm,11.5m
mが、計測用ノズル11の幅H1=3.2mmの2倍以
上あるので、ガスエンジンヒートポンプにより流体に脈
動が発生しても、フルイディック式流量計で発生する圧
力振動は影響を受けることがなく、フルイディック式流
量計で誤差を生じることがない。
In the fluidic type flow meter of this embodiment, the height H1 of the measuring nozzle 11 is 22 mm or more, which is at least twice as large as the height H2 of the bypass passage entrance 20, and the width H2 of the bypass passage entrance 20 is 30 mm. , 18mm, 11.5m
Since m is at least twice as large as the width H1 of the measurement nozzle 11 = 3.2 mm, even if pulsation occurs in the fluid by the gas engine heat pump, the pressure oscillation generated by the fluidic flow meter may be affected. No errors occur in the fluidic flow meter.

【0024】なお、前記実施例は本発明を何ら限定する
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種
々の変形、改良が可能であることは勿論である。例え
ば、本実施例では、脈動の発生源としてガスエンジンヒ
ートポンプを説明したが、他の発生源であっても、その
発生源により発生する脈動の周波数の整数倍、または整
数分の1と一致しないように、バイパス通路入口20の
入口面積と計測用ノズル11の入口面積の比を決定すれ
ば同様である。また、本実施例では、ガスメータとして
6号ガスメータについて説明したが、他の号のガスメー
タに適用するときは、バイパス通路入口20の幅と高さ
が変化して使用されることは当然である。
The above-described embodiment does not limit the present invention in any way, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, the gas engine heat pump is described as a source of pulsation. However, even if it is another source, it does not coincide with an integral multiple of the frequency of pulsation generated by the source, or 1 / integer. The same applies if the ratio between the entrance area of the bypass passage entrance 20 and the entrance area of the measurement nozzle 11 is determined. In this embodiment, the No. 6 gas meter has been described as a gas meter. However, when the present invention is applied to a gas meter of another type, the width and height of the bypass passage entrance 20 are changed and used.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明のフルイディック式流量計によれば、計測用ノズルの
上流にあって、流体をフルイディック素子が形成された
流量計測部とバイパス通路とに分割する仕切板を有し、
計測ノズルを流れる流体により発生する圧力振動が、フ
ルイディック式流量計の上流に設けられたガスエンジン
ヒートポンプで発生する脈動の周波数の整数倍、または
整数分の1倍と一致しないように、バイパス通路の入口
面積と計測用ノズルの入口面積との比が決定されている
ので、ガスエンジンヒートポンプにより流体に脈動が発
生しても、フルイディック式流量計で発生する圧力振動
は影響を受けることがなく、フルイディック式流量計で
誤差を生じることがない。
As is apparent from the above description, according to the fluidic type flow meter of the present invention, the fluid flow measuring section having the fluidic element formed upstream of the measuring nozzle and the bypass passage are provided. And a partition plate for dividing into
A bypass passage is provided so that the pressure oscillation generated by the fluid flowing through the measurement nozzle does not coincide with an integral multiple or a fraction of the frequency of the pulsation generated by the gas engine heat pump provided upstream of the fluidic flow meter. The ratio between the inlet area of the nozzle and the inlet area of the measurement nozzle is determined, so even if pulsation occurs in the fluid due to the gas engine heat pump, the pressure oscillation generated by the fluidic flow meter is not affected. No errors occur in the fluidic flow meter.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるフルイディック式流量
計の本体部の構成を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a main body of a fluidic flow meter according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の平面図である。FIG. 2 is a plan view of FIG.

【図3】図1の底面図である。FIG. 3 is a bottom view of FIG. 1;

【図4】計測用ノズル11及びバイパス通路入口20の
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a measurement nozzle 11 and a bypass passage entrance 20;

【図5】フルイディック式流量計での流れを示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a flow in a fluidic flow meter.

【図6】フルイディック式流量計の構成を示す分解斜視
図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration of a fluidic flow meter.

【図7】脈動に対する耐性を示す実験データ図である。FIG. 7 is an experimental data diagram showing resistance to pulsation.

【図8】従来のフルイディック式流量計の原理を説明す
るための第一説明図である。
FIG. 8 is a first explanatory diagram for explaining the principle of a conventional fluidic flow meter.

【図9】従来のフルイディック式流量計の原理を説明す
るための第二説明図である。
FIG. 9 is a second explanatory view for explaining the principle of a conventional fluidic flow meter.

【図10】従来の全流式のフルイディック式流量計の計
測用ノズルの形状を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the shape of a measurement nozzle of a conventional full-flow fluidic flow meter.

【図11】振動周波数とガス流量の関係を示すデータ図
である。
FIG. 11 is a data diagram showing a relationship between a vibration frequency and a gas flow rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 計測用ノズル 12 第一ターゲット 13 リターンガイド 14 右差圧検出センサ 15 左差圧検出センサ 16 第二ターゲット 17 右サイドウォール 18 左サイドウォール 19 流量計本体 20 バイパス通路入口 28 側板 29 リゲイン網 35 仕切板 38 フローセンサ用入口 39 合流口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Measurement nozzle 12 First target 13 Return guide 14 Right differential pressure detection sensor 15 Left differential pressure detection sensor 16 Second target 17 Right side wall 18 Left side wall 19 Flowmeter main body 20 Bypass passage entrance 28 Side plate 29 Regain net 35 Partition Plate 38 Inlet for flow sensor 39 Junction

フロントページの続き (73)特許権者 000116633 愛知時計電機株式会社 愛知県名古屋市熱田区千年1丁目2番70 号 (73)特許権者 000156813 関西ガスメータ株式会社 京都府京都市下京区中堂寺鍵田町10 (73)特許権者 000142425 株式会社金門製作所 東京都板橋区大原町13番1号 (73)特許権者 000150109 株式会社竹中製作所 大阪府大阪市生野区中川西1丁目1番51 号 (73)特許権者 000222211 東洋ガスメーター株式会社 富山県新湊市本江2795番地 (72)発明者 木村 幸雄 愛知県東海市新宝町507−2 東邦瓦斯 株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 佐藤 孝人 愛知県東海市新宝町507−2 東邦瓦斯 株式会社総合技術研究所内 (72)発明者 水越 靖 富山県新湊市本江2795番地 東洋ガスメ ーター株式会社内 (72)発明者 温井 一光 神奈川県藤沢市みその台9−10 (72)発明者 岡村 繁憲 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 神田 廣一 愛知県名古屋市熱田区千年一丁目2番70 号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 波元 政信 大阪府大阪市東成区東小橋2丁目10番16 号 関西ガスメータ株式会社内 (72)発明者 一色 尚志 東京都板橋区志村1丁目2番3号 株式 会社金門製作所 中央研究所内 (72)発明者 上手 峰幸 千葉県船橋市旭町3丁目15番地7号 (56)参考文献 特開 平4−326020(JP,A) 特開 平4−326019(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/20 G01F 1/72 Continued on the front page (73) Patent holder 000116633 Aichi Watch Electric Co., Ltd. 1-270, Millennial, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi (73) Patent holder 000156813 Kansai Gas Meter Co., Ltd. 10 (73) Patent holder 000142425 Kinmon Manufacturing Co., Ltd. 13-1, Oharacho, Itabashi-ku, Tokyo (73) Patentee 000150109 Takenaka Manufacturing Co., Ltd. 1-15-1 Nakagawa Nishi, Ikuno-ku, Osaka-shi, Osaka (73) Patent holder 000222211 Toyo Gas Meter Co., Ltd. 2795 Motoe, Shinminato-shi, Toyama Prefecture (72) Inventor Yukio Kimura 507-2 Shinhocho, Tokai-shi, Aichi Prefecture Toho Gas Co., Ltd. 507-2 Shinhocho, Tokai-shi Toho Gas Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Mizukoshi 2975 Motoe, Shinminato-shi, Toyama Toyo Gas Meter Co., Ltd. Table 9-10 (72) Inventor Shigenori Okamura Osaka Osaka Gas Co., Ltd. 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi (72) Inventor Koichi Kanda 2-70, Chitose 1-chome, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi Pref. Former Masanobu 2-10-16 Higashi-Kobashi, Higashi-Nari-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Kansai Gas Meter Co., Ltd. (72) Inventor Naoshi Isshiki 1-2-3 Shimura, Itabashi-ku, Tokyo Kinmon Manufacturing Co., Ltd. Central Research Institute (72) Invention Person Mineyuki Ude 3-15-15 Asahi-cho, Funabashi-shi, Chiba Prefecture (56) References JP-A-4-326020 (JP, A) JP-A-4-326019 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) G01F 1/20 G01F 1/72

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 計測用ノズルの下流に配置され、流体を
左右に分流して流体に圧力振動を発生させるターゲット
と、ターゲットにより分流された流体の圧力を計測する
圧電素子と、圧電素子により計測した流体の圧力振動の
周波数より流速を算定する流速算定手段とを有し、脈動
が発生する流体の流量を計測するフルイディック式流量
計において、 前記計測用ノズルの上流にあって、流体をフルイディッ
ク素子が形成された流量計測部とバイパス通路とに分割
する仕切板を有し、 前記計測ノズルを流れる流体により発生する前記圧力振
動が、前記脈動の周波数の整数倍、または整数分の1倍
と一致しないように、前記バイパス通路の入口面積と前
記計測用ノズルの入口面積との比が決定されていること
を特徴とするフルイディック式流量計。
1. A target which is disposed downstream of a measurement nozzle and divides a fluid to the left and right to generate pressure oscillation in the fluid, a piezoelectric element which measures the pressure of the fluid diverted by the target, and a piezoelectric element which measures the pressure. Flow rate calculating means for calculating the flow rate from the frequency of the pressure oscillation of the fluid, and measuring the flow rate of the fluid in which pulsation occurs. A partition plate that divides the flow rate measurement unit having the Dick element formed therein into a bypass passage, wherein the pressure vibration generated by the fluid flowing through the measurement nozzle is an integral multiple of the frequency of the pulsation, or a fraction of an integer. Wherein the ratio between the entrance area of the bypass passage and the entrance area of the measurement nozzle is determined so as not to coincide with the flow path.
【請求項2】 請求項1に記載するものにおいて、 前記脈動の発生源がガスエンジンヒートポンプであっ
て、その脈動の周波数が6Hz以上21Hz以下である
ことを特徴とするフルイディック式流量計。
2. The fluid flow meter according to claim 1, wherein the pulsation source is a gas engine heat pump, and the pulsation frequency is 6 Hz or more and 21 Hz or less.
【請求項3】 請求項2に記載するものにおいて、 前記計測用ノズルの高さが前記バイパス通路の高さの2
倍以上あり、前記バイパス通路の幅が前記計測用ノズル
の幅の2倍以上あることを特徴とするフルイディック式
流量計。
3. The apparatus according to claim 2, wherein the height of the measurement nozzle is two times the height of the bypass passage.
The width of the bypass passage is twice or more as large as the width of the measurement nozzle.
【請求項4】 請求項1に記載するものにおいて、 前記計測用ノズルが、幅3.2mm、高さ22mmであ
り、 前記バイパスノズルが、幅11.5mm以上、高さ9m
mであることを特徴とするフルイディック式流量計。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the measurement nozzle has a width of 3.2 mm and a height of 22 mm, and the bypass nozzle has a width of 11.5 mm or more and a height of 9 m.
m, a fluidic flow meter.
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